3.2课时1水的电离和溶液的pH

课时1　水的电离和溶液的pH
1. 知道水的电离及影响水的电离平衡的因素
2. 知道水的离子积常数Kw及其与温度的关系。
3. 知道溶液中c(H＋)和c(OH－)大小与溶液酸碱性之间的关系。
4. 知道溶液pH的概念及其与溶液酸碱性之间的关系。
1. 精确实验表明，水有很微弱的导电性，是一种极弱的电解质，能发生如图所示的变化。
(1) 用化学用语表示图中所示的变化。
(2) H3O＋可以用H＋表示，写出用H＋表示的该变化。
2. 与其他弱电解质的电离一样，水的电离也存在电离平衡常数，因为在纯水或稀溶液中，水的浓度是一个定值，所以该水的电离平衡常数与水的浓度可以合并，用Kw表示，也叫作水的离子积常数。
(1) 写出水的离子积常数Kw的表达式。
(2) 实验测得在常温(25 ℃)下，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10-7 mol/L，则常温下Kw的数值是多少？
(3) 阅读下表，温度对Kw会产生什么影响？从热效应角度看，水的电离是什么过程？
T/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
Kw/10-14 0.134 0.292 0.681 1.01 2.92 5.47 38.0 55.0
3. 对常温下的纯水进行下列操作，分析对水的电离平衡的影响。
c(H＋) c(OH－) 平衡移动方向 对水的电离的影响 所得溶液的酸碱性 Kw
①加少量HCl
②加少量NaOH
③加少量CH3COONa
④加少量NH4Cl
⑤加热
4. 25 ℃时，分析下列溶液中由水电离出的H＋和OH－的浓度。
(1) 1.0×10-2 mol/L HCl溶液。
(2) 1.0×10-2 mol/L NaOH溶液。
1. pH＝－lgc(H＋)。化学上通常用pH来表示溶液的酸碱性。
(1) pH＝7时，c(H＋)是多少？此时溶液一定呈中性吗？pH＝7时溶液呈中性的前提是什么？
(2) 溶液的酸碱性准确判断方法是什么？
2. 测定溶液pH的常用试剂或仪器有：酸碱指示剂、广泛pH试纸、精密pH试纸和pH计，分别适用于哪种要求的pH测定？
3. 使用pH试纸测定溶液pH时，应如何操作？
1. 25 ℃时，计算下列溶液稀释后的pH。
(1) pH＝3的HCl溶液稀释10倍、100倍和106倍。
(2) pH＝11的NaOH溶液稀释10倍、100倍和106倍。
2. 25 ℃时，计算下列溶液混合后的pH。
(1) 将11 mL pH＝3的HCl溶液与9 mL pH＝11的NaOH溶液混合。
(2) 将9 mL pH＝3的HCl溶液与11 mL pH＝11的NaOH溶液混合。
3. 现用浓度为0.100 0 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度为0.100 0 mol/L的盐酸。
(1) 滴定刚好达到终点时，所滴加NaOH溶液的体积为多少？
(2) 当滴加NaOH溶液体积为10.00 mL时，所得溶液的pH是多少？当滴加NaOH溶液体积为19.96 mL时，所得溶液的pH是多少？(已知lg3＝0.48)
(3) 滴定时允许误差±0.1%(比理论体积少加0.1%或多加0.1%，即0.020 mL)，当滴定的体积少滴加 0.1%时，所得溶液的pH为多少？当滴定的体积多滴加0.1%时，所得溶液的pH又为多少？(已知lg2＝0.3，lg5＝0.7)
(4) 根据计算可知，滴定时溶液pH的变化随滴加NaOH溶液的体积的变化趋势是什么？
1. 在某温度时，测得纯水中的c(H＋)＝2.5×10-7 mol/L，则c(OH－)为(　　)
A. 2.5×10-7 mol/L B. 1.0×10-7 mol/L
C. 4.0×10-8 mol/L D. 无法确定
2. 将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是(　　)
A. 水的离子积变大、pH变小、呈酸性
B. 水的离子积不变、pH不变、呈中性
C. 水的离子积变小、pH变大、呈碱性
D. 水的离子积变大、pH变小、呈中性
3. 下列各种试纸，在使用时预先不能用蒸馏水润湿的是(　　)
A. 红色石蕊试纸检验NH3 B. 品红试纸检验SO2
C. 淀粉-KI试纸检验Cl2 D. pH试纸检验溶液的pH
4. [苏教版教材习题]下列关于溶液酸碱性的说法正确的是(　　)
A. c(H＋)很小的溶液一定呈碱性
B. pH＝7的溶液一定显中性
C. c(OH－)＝c(H＋)的溶液一定显中性
D. 不能使酚酞试液变红的溶液一定显酸性
5. 常温下，把pH＝3的H2SO4溶液和pH＝10的NaOH溶液混合，两者恰好中和，则两种溶液的体积比为(　　)
A. 10∶1 B. 1∶10 C. 1∶100 D. 1∶20
6. 将常温下pH＝8的Ba(OH)2溶液加水稀释1000倍，溶液的pH变为(　　)
A. 5 B. 11 C. 13 D. 约为7
7. [苏教版教材习题]为了更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度(AG)的概念：AG＝lg。
(1) 请计算常温下下列溶液的AG。
a. pH＝10的溶液；
b. 0.1 mol/L盐酸。
(2) 请指出酸性及碱性溶液的AG范围。
8. 已知：pOH＝－lgc(OH－)。不同温度(T1、T2)下，水溶液中pOH与pH的关系如右图所示。
(1) T1和T2中，表示常温的是________，T1和T2的大小关系是___________________。
(2) 用字母代号a～g填空：表示中性溶液的是________，表示常温下0.1 mol/L NaOH溶液的是________，表示常温下0.1 mol/L醋酸溶液的可能是________，表示加热后0.1 mol/L 醋酸溶液的可能是________。
9. 25 ℃时，若体积为Va、pH＝a的某一元强酸与体积Vb、pH＝b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知 Va＜Vb和a＝0.5b，请填写下列空白。
(1) a值可否等于3________(填“可”或“否”)，其理由是________________
_____________________。
(2) a值可否等于5________(填“可”或“否”)，其理由是_______________
_______________________。
(3) a的取值范围是________________。
课时1　水的电离和溶液的pH
【活动方案】
活动一：
1 (1) 2H2O H3O＋＋OH－
(2) H2O H＋＋OH－
2 (1) Kw＝c(H＋)·c(OH－)
(2) 常温下Kw＝10-14
(3) 升高温度，Kw增大，水的电离是吸热过程。
3 　
c(H＋) c(OH－) 平衡移动 方向 对水的电离的影响 所得溶液的酸碱性 Kw
①加少量HCl 增大 减小 逆向 抑制 酸性 不变
②加少量NaOH 减小 增大 逆向 抑制 碱性 不变
③加少量 CH3COONa 减小 增大 正向 促进 碱性 不变
④加少量NH4Cl 增大 减小 正向 促进 酸性 不变
⑤加热 增大 增大 正向 促进 中性 增大
4 (1) 由水电离出的H＋和OH－的浓度均为1.0×10-12 mol/L。
(2) 由水电离出的H＋和OH－的浓度均为1.0×10-12 mol/L。
活动二：
1 (1) 1.0×10-7 mol/L。不一定。前提是溶液温度为25 ℃，Kw＝10-14。此时溶液中，c(OH－)＝c(H＋)。
(2) c(H＋)与c(OH－)的相对大小。c(H＋)＞c(OH－)，溶液呈酸性；c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性；c(H＋)＜c(OH－)，溶液呈碱性。
2 酸碱指示剂可用于指示溶液pH的区间；估测溶液的pH到某一整数，可使用广泛pH试纸；精确到0.2或0.3的pH差值，可使用精密pH试纸；精确测量溶液pH(精确到小数点后两位)，可使用pH计(酸度计)。
3 取一小块pH试纸于表面皿(或玻璃片)上，用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸上，观察颜色的变化，然后与标准比色卡对比，读出溶液的pH。
活动三：
1 (1) 4　5　略小于7　(2) 10　9　略大于7
2 (1) 4　(2) 10
3 (1) 20.00 mL　(2) 1.48　4
(3) 当滴定的体积少滴加0.1%时，所得溶液的 pH＝4.3　当滴定的体积多滴加0.1%时，所得溶液的pH＝9.7
(4) 滴定开始时，随着加入的NaOH溶液体积增多，溶液pH变化缓慢；到达滴定终点附近，滴加半滴氢氧化钠溶液时pH有突跃。
【课堂反馈】
1 A　2 D　3 D　4 C　5 B　6 D
7 (1) a. －6　b. 12
(2) 酸性溶液AG＞0，碱性溶液AG＜0
8 (1) T1　T1＜T2　(2) d、e　g　b　c
9 (1) 否　若a＝3，则b＝6，两溶液均显酸性，与题意不符
(2) 否　若a＝5，ca(H＋)＝10-5 mol/L，则b＝10，cb(OH－)＝10-4 mol/L，即ca(H＋)＜cb(OH－)，则Va＞Vb，不符合题意
(3) ＜a＜